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電子機器の放熱性確認とは？課題と対策・製品を解説
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解析・検証における電子機器の放熱性確認とは？
電子機器は動作中に熱を発生させますが 、この熱が適切に放熱されないと、性能低下や故障の原因となります。放熱性確認とは、設計段階でのシミュレーション解析や、試作品を用いた実機検証を通じて、電子機器が安全かつ安定して動作するための熱設計が適切であるかを確認するプロセスです。これにより、製品の信頼性向上と開発コスト削減を目指します。
各社の製品
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【製造業向け】Mirror Mezz Enhanced
【家電向け】機械設計エンジニア派遣サービス
熱設計・熱対策コンサルティングサービス
当社は、お客様の製品に対する熱設計の実施、お客様が実施された
熱設計に対する改善策提案などを行います。
どのように熱設計・熱対策を進めれば良いか分からない、
どのような熱対策をすれば良いか分からない、
熱対策部品の費用を抑えたいという場合はご相談ください。
冷却(放熱)要件を提示頂ければ、ファン/ヒートシンク/熱伝導シート等の最適な冷却(放熱)部品をご提案させて頂きます。
部品手配まで必要な場合はご相談ください。
また、熱理論設計の実施をご希望の場合は実践に向けた支援も可能です。
【フロー】
1．問題点の確認：課題確認・目標/仕様確認
2．対策検討：熱対策検討 or 熱設計レビュー
3．対策提案：対策案の提案、熱設計・対策 プロセス提案
→必要に応じ最適な冷却(放熱)部品の提案も行います。
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。
■磁場解析ソフト（動磁場・過渡応答） EDDY
有限要素法による磁場解析ソフト（磁界シミュレータ）で、過渡応答解析をおこないます。
３次元・２次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。
交流定常状態の解析にはEDDYjω、時間変化を考慮した過渡現象解析にはEDDYをご利用いただけます。
【特徴】
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える
・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできる
・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されている（従来の有限要素法の数十倍)
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使用が可能
・熱伝導解析ソフト PHOTO-THERMOと連成すれば、導体内のジュール発熱から温度分布の計算をすることができる
・弾力応力解析ソフト PHOTO-ELASと連成すれば、導体内のマクスウェル応力から変位の計算をすることができる。
熱解析ソフトウェア Femap／Thermal
●有限差分法熱解析ソルバーであるTMG (Thermal Model Generator) を Femap と連携できる
●Femapと連携することにより、快適で簡易なモデル作成、視覚的に優れた結果表示を可能
●TMGを利用して熱伝導問題に関する伝導、対流、輻射、および相転移を解析することが可能
●2ラインナップで構成
基本的な解析機能を兼ね備えたFemap / Thermal
高度な解析を実現するFemap / Advanced/Thermalの2ラインナップで構成
●計算の制限
最大ノード数 1,000,000
最大エレメント数 1,000,000
最大輻射リンク数 1,000,000
（1計算ブロックあたり）
※ 各商標または商品名はそれぞれの所有権保持者の商標または登録商標です。
■磁場解析ソフト（動磁場・周波数応答） EDDYjω
有限要素法による磁場解析ソフト（磁界シミュレータ）で、周波数応答解析をおこないます。
３次元・２次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。
交流定常状態の解析にはEDDYjω、時間変化を考慮した過渡現象解析にはEDDYをご利用いただけます。
【特徴】
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える
・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできる
・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されている(従来の有限要素法の数十倍)。
・正弦波入力でなおかつ線形近似が成り立つ場合、時間ステップをおって計算しなくても一回の計算で結果が得られる
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使える
・熱伝導解析、応力解析との連成計算が容易
シミュレーションソフトウェア『PEGASUS』
『PEGASUS』は、装置メーカ、材料メーカそしてデバイスメーカにおいて真空技術を
利用した開発、製造に携わる技術者のためのシミュレーションソフトウェアです。
機能が異なる複数のモジュールで構成されおり、一つあるいは複数のモジュールを
組み合わせて使用することで、お客さまの要求に応じたシミュレーションを行うことができます。
IT、宇宙開発、エネルギー、半導体など幅広い産業・分野を対象としています。
ご要望の際はお気軽に、お問い合わせください。
【特長】
■装置メーカ、材料メーカそしてデバイスメーカにおいて真空技術を利用した開発、製造に携わる
技術者のためのシミュレーションソフトウェア
■真空薄膜技術で必要とされる多くのプロセスに関連するシミュレーションを行うことが可能
■装置サイズの気相シミュレーションからミクロンサイズの基板表面シミュレーションまで行うことが可能 など
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
■熱伝導解析ソフト THERMO
熱流体解析ソフトウェア FlowDesigner 逆解析機能
事例配布 ！初心者でも行える動磁場と熱伝導の強連成解析ソフトウェア
高機能三次元電磁界解析ソフトウェア『EMSolution』
熱流体解析ソフトウェア FlowDesigner
電気機器・装置 設計サービス
当社では、UPS(30kVA～1000kVA)、電力変換装置(直流送電等)、
電鉄用整流器(JR・私鉄)、ドライブ装置、防災設備などの開発絡みの
ハード設計を行っております。
各種装置の設計について、お客様のご要望をお伺いしながら対応しており、
今までのノウハウを活かしつつ、新しい分野へも積極的にチャレンジして
いくことで、ひとりひとりが責任感を持ったプロフェッショナルの
設計集団として、各作業に取り組んでおります。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。
【取扱品目】
■各種プラント向け変換装置
■無停電電源装置（UPS）
■各ドライブシステム装置
■電鉄用整流装置
■電力向け変換装置
■各種プラント用制御装置
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
■連成解析（動磁場＋熱伝導） EDDYjω & THERMO
有限要素法による磁場/磁界と熱伝導の連成解析ソフトウェアで、周波数応答解析をおこないます。
３次元・２次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。
【特徴】
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。
・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な 高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍)
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
・EDDYjω（磁場/磁界解析モジュール）とTHERMO（熱伝導解析モジュール）が一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実行されます。
・EDDYjω、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です。
モータ制御学習装置 「KENTAC 2140」
モータ制御学習装置 「KENTAC 2140」は、直流モータの駆動学習、直流モータの速度制御、ブラシレスモータ駆動などが学べます。
ブラシレスモータは整流子を待たないモータでブラシ付モータに比べると小型化が容易でモータから出るノイズが少なく、速度の調整範囲が広く長寿命と言われています。
ブラシレスモータの需要は高く 、特に家電・自動車産業で広く用いられています。
【学習項目】
○直流モータの駆動学習・速度制御
○ブラシレスモータの駆動学習
○ブラシレスモータの特性試験
○ブラシレスモータのプログラミング学習
○Simtrol-ｍを使用してのプログラム学習
詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。
CAE受託解析サービス
当社では、幅広い産業・分野のCAE（Computer Aided Engineering）
業務を行っております。
創業以来培ったノウハウと知識により、導き出された結果を報告し、
改善策もご提案。お客様の製品設計や開発業務をご支援します。
自動車、列車、原子力プラントなど様々な産業において実績を重ねてきた、
当社の解析能力・問題解決能力におまかせください。
【特長】
■CAEソフトウェアを多数保有
■モデリングから解析、ポスト処理まで一連のCAE業務を遂行
■万全のチェック体制を構築
■CAE業界で長年培った実績とノウハウを保持
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。
東芝ホームテクノ株式会社 シミュレーション技術
静磁場解析モジュール（MSSM）
『静磁場解析モジュール（MSSM）』は、永久磁石、磁場コイルによる
静磁場解析を行う2次元静磁場解析専用モジュールです。
プラズマ解析モジュールへの磁束密度分布の受け渡しが同一GUIで
行えるため、操作が簡単。
また、当製品のメッシュ分割とプラズマ解析でのメッシュ分割が異なっていても、
プラズマ解析モジュール内で自動的に補間しますので、プラズマ解析での
メッシュ分割を意識しなくても構いません。
【特長】
■解析手法として有限要素法（FEM）を用いている
■2次元（デカルト座標、軸対称）専用モジュールのため、高速に計算を行う
■プラズマ解析モジュールへの 磁束密度分布の受け渡しが同一GUIで
行えるため、操作が簡単
■プラズマ解析でのメッシュ分割を意識しなくてもよい
■解き易い形になっており、記憶容量や計算時間が少なくて済む
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
■電場/電界解析ソフト（過渡応答） VOLT
静解析及び過渡応答解析をおこなう有限要素法による電場解析ソフト（電界シミュレータ）
時間変化を伴う電場解析にはVOLT、交流での電場解析にはVOLTjωをご利用いただけます。
【特徴】
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。
・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化してい るので、たとえば、電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできます。
・ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
FlowDesigner操作体験セミナー【無料・WEB】
【参加者限定！体験版ライセンス発行中！】
導入前にFlowDesignerで気流シミュレーションを体感してみませんか？
◆セミナー概要◆
本セミナーは初めてFlowDesignerに触れる方でも、モデル作成から結果表示まで習得できます。
FlowDesignerの圧倒的な計算スピードと、シンプルで直感的な操作性を体感していただきながら、基本的な操作方法や、実際の設計課題に使えるテクニックなど、実例をもとに詳しくご紹介して いきます。気流解析シミュレーションの第一歩として、ぜひご活用ください。
皆様のたくさんのお申込みをお待ちしております。
◆こんな方におすすめ！◆
・FlowDesignerの導入をご検討されている方
・FlowDesignerを操作体験してみたい方
■電場/電界解析ソフト（周波数応答）VOLTjω
周波数応答解析をおこなう有限要素法による電場解析ソフト（電界シミュレータ）
時間変化を伴う電場解析にはVOLT、交流での電場解析にはVOLTjωをご利用いただけます。
【特徴】
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。
・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、 温度分布を求めるような連成解析が簡単にできます。
・ICCG 法を使っていますので計算が速く、パソコンでの解析が可能です。
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
■連成解析（電磁波＋熱伝導） WAVEjω & THERMO
有限要素法による3次元高周波電磁場解析ソフト(高周波電磁界シミュレータ）で、周波数応答解析を行います。
3次元問題を扱うことができます。
【特徴】
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として
行えます。
・エッジエレメント法及びICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍)
・有限要素法を使っているので解が安定 し、初心者でも安心して使えます。
・熱伝導解析モジュールPHOTO-THERMO と連成し、誘電体の誘電損失による発熱による温度分布の計算をすることができます。
・WAVEjωとTHERMOが一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実施されます。
・WAVEjω、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です。
■磁場解析ソフト（併用法・過渡応答） EDDYTM
■連成解析（電場＋熱伝導） VOLT & THERMO
有限要素法による電場解析ソフトウェア(電界シミュレータ)で、静解析及び過渡応答解析をおこないます。
3次元・2次元及び軸対称問題を扱うことができます。
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、結果処理が一連の操作として行えます。
・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電場解析によって求まった発熱密度から、温度分布を求めるような連成解析が簡単に できます。
・エッジエレメント法及びICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています(従来の有限要素法の数十倍)
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
・熱伝導解析モジュールPHOTO-THERMO と連成し、導体内のジュール発熱から温度分布の計算をすることができ
ます。
・VOLTとTHERMOが一体となっているため発熱密度の受け渡しがファイルを介さず自動で実施されます。
・VOLT、THERMOをそれぞれ単独で使用することも可能です
直交格子対応プリポストシステム／AirCube
ＡｉｒＣｕｂｅは、流体解析、電磁波解析、音場解関などで多く用いられている有限差分法に対応した、直交格子専用のプリポストシステムです。
お客様のソルバーに簡単にリンクできます。
従来のソフトウエアに比べ、シンプルで使いやすく、且つ多機能を併せ持ち様々なニーズに対応できます。
また、大規模モデルにも高いパフォーマンスを発揮し、複雑な形状への対応も可能にします。
【プリ機能】
・ＰＭＬなど境界 条件対応
・ＣＡＤ入力
・円柱・直方体など形状ライブラリ
・高速自動セル分割
・時間刻みや出力ステップなどのソルバー制御
【ポスト機能】
・カット面コンター
・グラフ
・抽出点プロット
・半分モデルの全体化
・セッションファイルによる自動処理
・アニメーション機能
※詳細は資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧ください。
モータ解析ソフト『Simcenter MotorSolve』
『Simcenter MotorSolve』は、MAGNETの開発元Siemens社で開発された
各種モータ専用の解析ソフトです。
モータ形状をテンプレート及びDXFデータのインポートによって作成。
熱解析オプション（3次元）ではハウジング形状までも含めた高度な
熱解析が簡単に実施できます。
各種発熱熱や表面力密度の結果（3次元）を.UNV形式で出力可能なため、
振動解析や熱流体解析との連携が容易です。
【特長】
■解析未経験者でも 安心の自動メッシュ作成
■自動巻線レイアウト機能により、面倒な巻線の設定が不要
■計算には有限要素法を使用しているため高精度な解析が可能
■モータ形状をテンプレート及びDXFデータのインポートによって作成
■サイジング機能により、要求仕様に対する適正な形状の提案
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
組み込みファームウェア 開発実績１
双研の組み込みファームウェアの開発実績です。（一部抜粋）
♦X線回析装置ファームウェア(Renesas H系)
6軸ステッピングモーター回転制御、X線レーザー出力制御、A/D、D/A制御
超低速回転から超高速回転までの非常に広い範囲での安定かつ正確な回転が求められます。
又、6軸同時駆動 、個別駆動、台形出力等、モーターを駆動させる為の高度な技術が要求されます。
♦ラウエ・カメラ法による単結晶評価・解析システム(ARM系)
2軸ステッピングモーター回転制御、X線レーザー出力制御、A/D、D/A制御
日本語資料の少ないARM系チップでの開発案件でした。
製造コストを下げるためにセンサーの精度を落としてていた為、ハードウェア技術者との試行錯誤を重ね無事納品となりました。
♦ワイヤー検査装置(Renesas RX92)
操作ボタンが数点あり、UI部が大きく占める開発でした。
※その他の事例につきましてはPDFをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
■磁場解析ソフト（併用法・周波数応答） EDDYTMjω
制御ソフトウェア開発用コントローラボード HECS-B/A
12 本のゲート信号出力を搭載し、TI 製高性能マイコンとXilinx 製
FPGA により多彩なパルスパターンが生成可能で、三相インバータな
ら２台同時に駆動が可能なコントローラボードです。フットプリントA6
サイズ以下のコンパクト設計で開発用にも組込用にも適しています。
12 ビットAD 変換、CAN 通信機能も搭載しています。
【特長】
■コンパクトサイズに多彩な機能を搭載
小型で組込も可能なサイズに高機能 マイコン、FPGA を搭載
PWM 出力、AD 変換、各種通信機能も搭載
■制御プログラムの開発・デバッグ環境を構築可能
PC とUSB 接続が可能
別売のHSDT-KIT-B により開発・デバッグ環境を構築可能
■多彩なI/O
ゲート信号出力12 本、AD 入力16ch、DI16ch、DO16ch と小型ボードに
多彩なI/O があります。
■磁場解析ソフト（静磁場） MAG
有限要素法による磁場（磁界）解析ソフト（シミュレータ）で、静解析を行います。
3次元/2次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。
【特徴】
・PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行えます。
・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析（ 電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできます。
・エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。(従来の有限要素法の数十倍)
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
・応力解析との連成計算が容易です。
機械設計～制御盤ボックス関連～
機械設計を中心としたものづくりの豊富な実績から幅広い分野の経験を繋いで、最適な設計・最高のものづくりをご提案いたします。
制御盤ボックス関連では、水冷・空冷の大小様々な制御盤ボックス、インバータなどの構造設計製作の実績があります。
3D CAD（Solid Works）を 用いた設計で、複雑な構造でもスピーディに対応いたします。
また、協力業者様とのネットワークにより、部品製作、組立配線、検査まで幅広く対応することが可能です。
実際にご依頼いただいたお客様からは100％リピートしていただいており、ご依頼案件も年間100件以上の実績があります。
お客様に寄り添いスピーディに対応いたしますので、安心してご依頼いただけます。
まずはお気軽にお問い合わせください！
【解析事例】誘導加熱による歯車の焼入れ
■磁場解析ソフト（動磁場・運動及び運動方程式考慮） MOTION
有限要素法による磁場解析ソフトウェア(磁界シミュレータ)で、静解析及び過渡応答解析をおこないます。
電磁力による物体の運動を扱うことができます。
3次元・2次元及び軸対称問題を扱うことができます。
【特徴】
・他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析（電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡単にできます。
・エッジエレメント法及びICCG法の併用により画期的な高速化が達成されています（従来の有限要素法の数十倍）
・有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
・2次元、軸対称、3次元問題におけるスライドインターフェイスを取り入れることにより、物体の運動を簡単に取り扱うことができます。
・電磁力による物体の運動を、運動方程式を解くことにより時々刻々と求めることが可能です。
お探しの製品は見つかりませんでした。
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解析・検証における電子機器の放熱性確認
解析・検証における電子機器の放熱性確認とは？
電子機器は動作中に熱を発生させますが、この熱が適切に放熱されないと、性能低下や故障の原因となります。放熱性確認とは、設計段階でのシミュレーション解析や、試作品を用いた実機検証を通じて、電子機器が安全かつ安定して動作するための熱設計が適切であるかを確認するプロセスです。これにより、製品の信頼性向上と開発コスト削減を目指します。
課題
設計初期段階での熱挙動予測の困難さ
複雑な筐体構造や部品配置を持つ電子機器では、設計初期段階で正確な熱挙動を予測することが難しく、手戻りが発生しやすい。
実機検証における時間とコストの制約
試作品の製作や実機での温度測定には多くの時間とコストがかかり、設計変更の反映が遅れる 傾向がある。
多様な動作環境下での信頼性確保
高温・低温環境や高負荷状態など、想定される様々な動作条件下での放熱性能を網羅的に確認する必要がある。
小型化・高密度化に伴う熱問題の顕在化
電子機器の小型化・高密度化が進むにつれて、限られた空間での熱集中が深刻化し、放熱設計の難易度が増している。
対策
熱流体解析による事前予測
3次元CADデータと連動した熱流体解析ソフトウェアを用いることで、設計初期段階から詳細な温度分布や風の流れを可視化し、問題点を早期に発見する。
仮想試作とデジタルツインの活用
実機検証の前に、デジタル空間上で仮想試作を行い、様々な条件での熱挙動をシミュレーションすることで、検証工数を削減し、開発期間を短縮する。
自動化された熱特性評価システム
温度センサーや熱画像カメラなどを活用し、複数の試験項目を自動で実行するシステムを導入することで、効率的かつ網羅的な実機検証を実現する。
最適化された冷却機構設計
ヒートシンク、ファン、熱伝導シートなどの冷却部材の選定や配置を、解析結果に基づいて最適化し、効果的な放熱経路を設計する。
対策に役立つ製品例
熱流体解析ソフトウェア
電子機器内部の温度分布や空気の流れを詳細にシミュレーションし、設計段階での熱問題を予測・解決する。
熱画像カメラ
製品表面の温度分布を非接触で可視化し、ホットスポットの特定や放熱性能の評価を効率的に行う。
熱設計コンサルティングサービス
専門知識を持つエンジニアが、熱設計の課題分析から最適なソリューション提案、解析・検証までを包括的にサポートする。
高熱伝導性材料
熱を効率的に吸収・拡散する特殊な材料で、電子機器内部の熱を効果的に外部へ逃がし、温度上昇を抑制する。
⭐今週のピックアップ
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